CN113938809A - 一种抗菌的防水纳米纤维声学隔膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗菌的防水纳米纤维声学隔膜及其制备方法。使用静电纺丝和静电喷涂的工艺制备了具有4层结构的纳米声学隔膜，包括纳米纤维疏水层，纳米材料抗菌层，纳米纤维过滤层和基底。该声学隔膜采用多层复合结构，厚度薄，孔径小，孔隙率大，使其在具有IP67/68的防护等级的同时，还能有效的承受声压和抗菌。通过调节制备工艺参数还能调控该声学隔膜对声音的吸收频段和音损。
Description
技术领域
本发明涉及膜技术领域，尤其涉及防水透气膜领域。
背景技术
手机、笔记本电脑、数码相机、智能手表、游戏设备、智能耳机等电子产品，一般通过扬声器、蜂鸣器、麦克风等电声转换装置来传递声音。因此在机壳上，设置有将声音引导至声音发射部或接受部的开口。为了减小异物，如粉尘，铁削，水等对电子产品造成损坏，需要在电声转换装置的开口处安装防水声学隔膜，实现防水和透声的目的。
在目前的声学隔膜中，如专利申请号为201380041559.2、专利申请号为201480061007.5、专利申请号为201810309966.1等公开的技术，实现了防水透声膜的部分特性，但都存在着一些痛点。通常无孔或低孔隙率的的膜作为防水透声材料，确保了防水性的同时降低了透声性能，损害了音质。使用多孔结构的膜作为作为防水透声材料，往往孔径较大，不能有效的防水，或是拦截空气中的颗粒物(如铁削)，从而对电子设备造成损害。
申请号为201380041559.2的中国发明专利所公布的扬声器用振动板包含通过将高分子物质进行电纺丝来累积纳米纤维形成的纳米网络，其具有厚度薄、柔韧性优秀，和改善低音带的音质优点。但是有其局限性。现在的声学隔膜不仅要求对声音的音损小，同时还需要防水，过滤等功能。
防水透声膜是一种聚四氟乙烯的膜，其平均孔径为20nm-100nm，孔隙率为5％-25％。由于聚四氟乙烯的疏水性，其能起到很好的防水作用，但是其孔隙率很低，降低了透声的性能，损害了音质。
申请号为201480061007.5的中国发明专利所公布的防水透声膜是一种聚四氟乙烯的膜，其平均孔径为20nm-100nm，孔隙率为5％-25％。由于聚四氟乙烯的疏水性，其能起到很好的防水作用，但是其孔隙率很低，降低了透声的性能，损害了音质。
申请号为201810309966.1的中国发明专利所公布的一种聚四氟乙烯防水透声膜，其采用静电纺丝法制备直径为100nm-2μm，孔径为1μm-20μm，厚度为10μm-40μm的聚四氟乙烯纤维膜。虽然其具有很好的防水性能，大孔径使其能减少音质的损害，但是过大的孔径使其不能有效的拦截颗粒物，从而损伤电子产品。
发明内容
本发明要解决的问题在于，现在电子产品对于声学隔膜的防水性能要求不断变高。若使用传统的无孔的膜作为防水透声材料，确保了防水性的同时降低了透声性能，损害了音质。
本发明的目的在于，提供一种用于电子设备的声学隔膜的制备方法，通过静电纺丝和静电喷涂工艺来制备多层的，尺寸呈梯度分布的，高孔隙率的复合纳米材料声学隔膜。该声学隔膜具有良好的透声性能，防水性能外还具有抗菌的性能。
本发明提供一种抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维声学隔膜是有4层结构，迎向声音来源的第一层为纳米纤维疏水层(1)，第二层为纳米材料抗菌层(2)，第三层为纳米纤维过滤层(3)，第四层为基底(4)。采用多层复合结构使该声学隔膜能具有防尘、防水、抗菌等多方面的功能。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维疏水层(1)的纤维直径在200nm-400nm的，孔径在400nm-600nm的，孔隙率在80％以上，厚度在7μm-13μm。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米材料抗菌层(2)是由粒径在100nm-1μm的，厚度在5μm-200μm的纳米银颗粒堆积成的。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维过滤层(3)的纤维直径在50nm-200nm的，孔径在200nm-400nm的，孔隙率在90％以上，厚度在2μm-5μm。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的声学隔膜制备方法是：
a.在基底(4)上涂覆上一层粘合剂，
b.使用静电纺丝工艺在基底(4)上制备一层纳米纤维过滤层(3)，
c.使用静电喷雾工艺在纳米纤维支撑层(3)上，涂覆上纳米银颗粒作为纳米材料抗菌层(2)，
d.使用静电纺丝工艺在功能性材料层(2)上，制备一层纳米纤维疏水层(1)。
e.将上述复合材料进行热轧复合
通过调节不同膜上的纳米材料尺寸，是其呈梯度分布，能够调控该声学隔膜对声音的吸收频段和声损。另外由于该声学隔膜的整体厚度在10μm-20μm间，且具有高孔隙率结构因此对声音损耗低。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜还具有如下特征，优选的，基底(4)的材料是纱、金属网、纸、无纺布。基底起到支撑纳米纤维层的作用，因此所选材料为透气性好的多孔材料。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜还具有如下特征，优选的，纳米纤维过滤层(3)的材料是尼龙6、尼龙66、醋酸纤维、聚丙烯腈。纳米纤维过滤层的作用是拦截颗粒物(比如铁削)，因此所选的材料纤维机械强度好。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜还具有如下特征，纳米纤维疏水层(1)的材料是易于静电纺丝加工的疏水性材料，优选的，纳米纤维疏水层(1)的材料是聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚乳酸。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维过滤层(3)和纳米纤维疏水层(1)中还可以添加用以增加纳米纤维机械性能的材料，优选的，增加纳米纤维机械性能的材料是石墨烯和碳纳米管。所选的石墨烯和碳纳米管能显著提高纳米纤维的力学性能，是其能够更好的阻挡细小颗粒物(如铁削)进入电子设备内部。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于基底上具有粘合剂，其材质是热熔胶。粘合剂的作用是优化该复合材料的力学性能，是其能结合的更紧密，承受更高的声压。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于热轧的温度为60℃-120℃。热轧的作用是使纳米纤维受热定型，得到具有一定结晶度和稳定的紧密结构的分子构象，使纳米纤维层结构上更加稳定。
上述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维过滤层(3)和纳米纤维疏水层(1)还可以添加疏水疏油改性剂，可选择的是全氟烷基丙烯酸酯类，优选的，全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟奎基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯。
与现有技术相比，本发明专利的优点是：
厚度薄(10μm-20μm)的同时具有良好的柔韧性，能有效的承受声压。
孔径小，孔隙率大，能有效的改善声音损耗的问题。
该纳米纤维声学隔膜的纳米纤维疏水层(1)和纳米纤维过滤层(3)使防护等级能达到IP67/68。
该纳米纤维声学隔膜的纳米材料抗菌层(2)使抗菌效果达到99％以上。
附图说明
图1为本发明的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜的结构示意图；
图2为本发明的纳米纤维疏水层(1)的扫描电子显微镜SEM图；
图3为本发明的纳米纤维过滤层(3)的扫描电子显微镜SEM图；
附图中：1.纳米纤维疏水层；2.纳米材料抗菌层；3.纳米纤维过滤层；4.基底。
具体实施方式
在下面的详细说明中，出于解释而非限制性目的，阐述了公开具体细节的代表性实施方案，以提供对于请求保护的发明的通透理解。但是，对于获益于本公开的本领域技术人员来说，显然根据本发明的教导的其他实施方案(其脱离了此处公开的细节)仍然处于附加的权利要求的范围内。此外，可能省略了对于公知的设备和方法的说明，以免模糊代表性实施方法的说明。这样的方法和设备很显然处于请求保护的本发明的范围内。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实例1
抗菌防水纳米纤维声学隔膜的制备。
将尼龙6(PA6)颗粒溶解于甲酸中，在80℃下搅拌，然后自然冷却至常温，配置成10wt％的尼龙6/甲酸溶液。
将聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于DMF中，在60℃下搅拌，然后自然冷却至常温，配置成10wt％PVDF/DMF溶液。
在基底(4)上涂覆上一层粘合剂。基底(4)的材质为420目的PET材质的网纱。
在25℃，40％湿度下，用50kV的电压，将上述的10wt％尼龙6/甲酸溶液进行静电纺丝，将所制得的尼龙6纳米纤维丝堆叠在基底(4)上形成纳米纤维过滤层(3)。纳米纤维过滤层(3)的纤维直径为200nm，孔径为400nm，厚度为2μm。
在25℃，40％湿度下，用80kV的电压，将2000ppm的尺寸为1μm的纳米银乳液以静电喷雾的方式，在纳米纤维过滤层(3)上涂覆上一层厚度为5μm厚的纳米银颗粒，形成纳米材料抗菌层(2)。
在25℃，40％湿度下，用60kV的电压，将上述的10wt％PVDF/DMF溶液进行静电纺丝，将所制得的PVDF纳米纤维丝堆叠在纳米材料抗菌层(2)上形成纳米纤维疏水层(1)。纳米纤维疏水层(1)的纤维直径为400nm，孔径为600nm，厚度为3μm。
将复合声学隔膜材料热轧后得到抗菌防水纳米纤维声学隔膜。热轧温度为60℃。
该抗菌防水纳米纤维声学隔膜的防护等级为IP67，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果为99.9％，对100Hz-10kHz频率的声音吸音，最大的声损为0.5dB。
实例2
抗菌防水纳米纤维声学隔膜的制备。
将尼龙66(PA66)颗粒溶解于甲酸中，在80℃下搅拌，然后自然冷却至常温，配置成8wt％的尼龙66/甲酸溶液。
将聚氨酯(PU)溶解于HFIP中，在40℃下搅拌，然后自然冷却至常温，配置成15wt％PU/HFIP溶液。
在基底(4)上涂覆上一层粘合剂。基底(4)的材质为300目的不锈钢丝网。
在25℃，40％湿度下，用70kV的电压，将上述的8wt％尼龙66/甲酸溶液进行静电纺丝，将所制得的尼龙66纳米纤维丝堆叠在基底(4)上形成纳米纤维过滤层(3)。纳米纤维过滤层(3)的纤维直径为50nm，孔径为200nm，厚度为5μm。
在25℃，40％湿度下，用80kV的电压，将2000ppm的尺寸为800nm的纳米银乳液以静电喷雾的方式，在纳米纤维过滤层(3)上涂覆上一层厚度为10μm厚的纳米银颗粒，形成纳米材料抗菌层(2)。
在25℃，40％湿度下，用80kV的电压，将上述的15wt％PU/HFIP溶液进行静电纺丝，将所制得的PU纳米纤维丝堆叠在纳米材料抗菌层(2)上形成纳米纤维疏水层(1)。纳米纤维疏水层(1)的纤维直径为200nm，孔径为400nm，厚度为10μm。
将复合声学隔膜材料热轧后得到抗菌防水纳米纤维声学隔膜。热轧温度为120℃。
该抗菌防水纳米纤维声学隔膜的防护等级为IP68，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果为99.9％，对100Hz-10kHz频率的声音吸音，最大的声损为4.0dB。
实例3
抗菌防水纳米纤维声学隔膜的制备。
将醋酸纤维(CA)溶解于HFIP中，在室温下搅拌，配置成12wt％的CA/HFIP溶液。
将聚乳酸(PLA)溶解于氯仿中，在室温下搅拌，配置成13wt％PLA/氯仿溶液。
在基底(4)上涂覆上一层粘合剂。基底(4)的材质为30gsm的PP纺粘无纺布。
在25℃，40％湿度下，用60kV的电压，将上述的12wt％CA/HFIP溶液进行静电纺丝，将所制得的CA纳米纤维丝堆叠在基底(4)上形成纳米纤维过滤层(3)。纳米纤维过滤层(3)的纤维直径为160nm，孔径为360nm，厚度为3μm。
在25℃，40％湿度下，用80kV的电压，将2000ppm的尺寸为1μm的纳米银乳液以静电喷雾的方式，在纳米纤维过滤层(3)上涂覆上一层厚度为9μm厚的纳米银颗粒，形成纳米材料抗菌层(2)。
在25℃，40％湿度下，用90kV的电压，将上述的13wt％PLA/氯仿溶液进行静电纺丝，将所制得的PLA纳米纤维丝堆叠在纳米材料抗菌层(2)上形成纳米纤维疏水层(1)。纳米纤维疏水层(1)的纤维直径为270nm，孔径为490nm，厚度为4μm。
将复合声学隔膜材料热轧后得到抗菌防水纳米纤维声学隔膜。热轧温度为120℃。
该抗菌防水纳米纤维声学隔膜的防护等级为IP67，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果为99.9％，对100Hz-10kHz频率的声音吸音，最大的声损为1.2dB。
实例4
抗菌防水纳米纤维声学隔膜的制备。
将聚丙烯腈(PAN)溶解于DMF中，在室温下搅拌，配置成10wt％的PAN/DMF溶液。
将聚乳酸(PLA)溶解于氯仿中，在室温下搅拌，配置成13wt％PLA/氯仿溶液。
在基底(4)上涂覆上一层粘合剂。基底(4)的材质为120gsm的木浆纤维纸。
在25℃，40％湿度下，用80kV的电压，将上述的10wt％PAN/DMF溶液进行静电纺丝，将所制得的PAN纳米纤维丝堆叠在基底(4)上形成纳米纤维过滤层(3)。纳米纤维过滤层(3)的纤维直径为90nm，孔径为270nm，厚度为4μm。
在25℃，40％湿度下，用80kV的电压，将2000ppm的尺寸为800nm的纳米银乳液以静电喷雾的方式，在纳米纤维过滤层(3)上涂覆上一层厚度为10μm厚的纳米银颗粒，形成纳米材料抗菌层(2)。
在25℃，40％湿度下，用90kV的电压，将上述的13wt％PLA/氯仿溶液进行静电纺丝，将所制得的PLA纳米纤维丝堆叠在纳米材料抗菌层(2)上形成纳米纤维疏水层(1)。纳米纤维疏水层(1)的纤维直径为300nm，孔径为450nm，厚度为5μm。
将复合声学隔膜材料热轧后得到抗菌防水纳米纤维声学隔膜。热轧温度为120℃。
该抗菌防水纳米纤维声学隔膜的防护等级为IP68，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效果为99.9％，对100Hz-10kHz频率的声音吸音，最大的声损为3.6dB。
Claims (10)
1.一种抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维声学隔膜是有4层结构，迎向声音来源的第一层为纳米纤维疏水层(1)，第二层为纳米材料抗菌层(2)，第三层为纳米纤维过滤层(3)，第四层为基底(4)。
2.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于，纳米纤维疏水层(1)的纤维直径在200nm-400nm的，孔径在400nm-600nm的，孔隙率在80％以上，厚度在3μm-5μm。
3.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于，纳米材料抗菌层(2)是由粒径在100nm-1μm的，厚度在5μm-10μm的纳米银颗粒堆积成的。
4.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于，纳米纤维过滤层(3)的纤维直径在50nm-200nm的，孔径在200nm-400nm的，孔隙率在90％以上，厚度在2μm-5μm。
5.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的声学隔膜制备方法是：
a.在基底(4)上涂覆上一层粘合剂，
b.使用静电纺丝工艺在基底(4)上制备一层纳米纤维过滤层(3)，
c.使用静电喷雾工艺在纳米纤维过滤层(3)上，涂覆上纳米银颗粒成为纳米材料抗菌层(2)，
d.使用静电纺丝工艺在纳米材料抗菌层(2)上，制备一层纳米纤维疏水层(1)，
e.将上述复合材料进行热轧复合。
6.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的基底(4)是具有多孔网结构的透气材料，包含纱、金属网、纸、无纺布。
7.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维过滤层(3)的材料是纤维力学强度好的，可以选择的是尼龙6、尼龙66、醋酸纤维、聚丙烯腈。
8.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维疏水层(1)的材料是易于静电纺丝加工的疏水性材料，可选择的是聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚乳酸。
9.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维过滤层(3)和纳米纤维疏水层(1)中还可以添加用以增加纳米纤维机械性能的材料，可选择的是石墨烯和碳纳米管。
10.权利要求1所述的抗菌的防水纳米纤维声学隔膜，其特征在于所述的纳米纤维过滤层(3)和纳米纤维疏水层(1)还可以添加疏水疏油改性剂，可选择的是全氟烷基丙烯酸酯类，优选的，全氟己基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟奎基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯。
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|---|---|---|---|---|
| CN118462035A (zh) * | 2024-03-22 | 2024-08-09 | 浙江嘉兴鼎鸿科技有限公司 | 一种隔音隔热金属双开门及工作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150273524A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Apple Inc. | Acoustic modules |
| US20170200441A1 (en) * | 2016-03-30 | 2017-07-13 | Maryam Mohammadi Gojani | Sound absorbing structure including nanofibers |
| CN108605175A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-09-28 | 纱帝股份公司 | 用作一般声学和电子产品中的子部件的复合多层过滤结构 |
| WO2019077604A1 (en) * | 2017-10-16 | 2019-04-25 | Solarpaint Ltd. | FLEXIBLE MICRO-PATTERN FILM SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| WO2019132044A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 日東電工株式会社 | 防水部材及び電子機器 |
-
2020
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150273524A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Apple Inc. | Acoustic modules |
| CN108605175A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-09-28 | 纱帝股份公司 | 用作一般声学和电子产品中的子部件的复合多层过滤结构 |
| US20170200441A1 (en) * | 2016-03-30 | 2017-07-13 | Maryam Mohammadi Gojani | Sound absorbing structure including nanofibers |
| WO2019077604A1 (en) * | 2017-10-16 | 2019-04-25 | Solarpaint Ltd. | FLEXIBLE MICRO-PATTERN FILM SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
| WO2019132044A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 日東電工株式会社 | 防水部材及び電子機器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118462035A (zh) * | 2024-03-22 | 2024-08-09 | 浙江嘉兴鼎鸿科技有限公司 | 一种隔音隔热金属双开门及工作方法 |
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